综述:石油污染物在海洋环境中的归趋途径、不同生物体的生物可利用性及对鱼类的生理干扰
《Marine Pollution Bulletin》:Oil pollutants: A review on pathways in marine environments, bioavailability in various organisms and physiological disruptions in fish
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时间:2025年10月28日
来源:Marine Pollution Bulletin 4.9
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本综述系统阐述了石油污染物在海洋环境中的归趋途径(蒸发、光氧化、分散等)、生物可利用性及其对鱼类等海洋生物的毒性效应(如组织损伤、发育异常、内分泌干扰等),并展望了溢油识别新技术(如合成孔径雷达SAR)和减缓策略,强调了通过公众意识减少化石燃料需求的重要性。
石油污染物:海洋环境中的旅程、生物可利用性及对鱼类的影响
石油,作为现代工业的血液,其开采和运输过程中的泄漏已成为海洋生态系统面临的重大威胁。每年有数百万吨石油通过事故性泄漏、常规航运作业以及自然渗漏等途径进入海洋。一旦释放,石油会在海面形成油膜,并经历一系列复杂的物理和生物过程,包括蒸发、光氧化、分散、溶解、乳化、沉积和微生物降解,这些过程共同决定了石油污染物在环境中的最终命运。
石油污染物主要通过四种途径进入海洋:自然渗漏、陆源输入(如径流和大气沉降)、常规操作排放和事故性泄漏。近年来,随着估算技术的进步,陆源输入已被确认为最主要的贡献者,而事故性泄漏仅占海洋石油释放总量的约8%。这些污染物,特别是多环芳烃(PAHs),因其环境持久性、高毒性和生物累积性而备受关注。原油中还含有镍(Ni)、钒(V)等重金属,进一步加剧了其生态风险。
暴露于原油或其成分会对鱼类各个生命阶段产生严重影响。鱼类胚胎对低浓度的原油和PAHs极为敏感,可导致形态异常,如下颌和脊柱弯曲、肾脏发育异常、心脏畸形和功能障碍、心毒性以及神经细胞死亡。鱼卵和仔鱼极易因油污覆盖而直接死亡。对成鱼而言,石油污染可导致组织损伤、免疫功能障碍、内分泌干扰以及行为改变,最终影响种群数量和群落结构。通过食物链的生物累积,例如从浮游植物到顶级捕食者,这些污染物还可能对人类消费者构成健康威胁。
在监测技术方面,合成孔径雷达(SAR)等卫星遥感技术可用于区分自然和人为污染。生物报告基因和基于核酸的传感器等新型技术也在开发中,用于检测生物可利用的PAHs。展望未来,研究应侧重于对溢油影响区域进行长期、多学科的观测,以捕捉生态系统的恢复轨迹。利用红外(IR)传感器、自主水下航行器和卫星遥感等尖端技术进行实时监测至关重要。同时,需要探索基于纳米材料的吸附剂和原位燃烧等新型修复技术,并加强公众意识,从源头减少对化石燃料的依赖。
石油污染物对海洋生态系统构成了广泛而深远的威胁。从近海到深海,从珊瑚礁到红树林,无一幸免。理解其在环境中的归趋、生物可利用性以及对关键物种如鱼类的生理干扰,是制定有效保护和管理策略的基础。未来的努力需要结合先进技术、创新方法和全球合作,以减轻石油污染的影响,保护海洋的健康。
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